开题报告(工科模版)

沈阳工程学院毕业设计（论文）开题报告大良一次变电所继电保护设计系部：电气工程系专业：农业电气化与自动化学生姓名：郭松指导教师：蔡超豪开题时间：2012年2月27日一、总体说明在开题报告中要求给出你对课题的理解，类似的研究在国内外的进展情况，你对系统设计的初步设想，主要需要解决的技术难题和解决思路，同时应给出课题的时间安排。二、开题报告内容1．毕业设计（论文）课题的目的、意义、国内外现状及发展趋势2．课题主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）3．完成课题的实验条件、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施4．毕业设计（论文）实施计划(进度安排)5．参考文献三、撰写要求1．报告字数不少于3000字2．报告内容一律用A4纸打印3.上交时间为毕业设计第三周周末。一、毕业设计（论文）课题的意义、国内外现状及发展趋势(可加附页)1意义毕业设计和毕业论文是对我们培养方案中的重要环节。我们可以通过毕业论文，综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题，在作毕业论文的过程中，所学知识能够得到疏理和运用，使我们活学活用,它既是一次检阅，又是一次锻炼。在作完毕业设计后，对于我们的实践动手、动笔能力得到锻炼，增强了即将跨入社会去竞争，去创造的自信心.本次毕业设计是一次比较综合的训练，它是我们将在校期间所学的专业知识进行理论与实际的很好结合，运用理论知识和所学到的专业技能进行工程设计和科学研究，提高分析问题和解决问题的能力。在完成此设计过程中，我们可以学习电力工程设计、技术问题研究的程序和方法，获得搜集资料、查阅文献、调查研究、方案比较、设计制图等多方面的训练，并进一步补充新知识和技能，从而获得综合运用知识解决实际问题的锻炼。同时，进一步领会我国电力工业建设的政策观念和经济观点，培养对工程技术、经济进行较全面的综合分析能力。2[1]继电保护的发展及作用：在电力改革不断发展的今天，电力工业生产发展的需要和新技术的不断出现，是电力系统继电保护原理新技术不断产生的基本源泉。电力系统由发电机、变压器、母线、输配电线路及用电设备组成。电力系统中，最常见同时也是最危险的故障是相与相或相与地之间的非正常连接，即短路。其中以单相接地短路最为常见，而三相短路是比较少见的。与其他电气元件比较，输电线路所处的条件决定了它是电力系统中最容易发生故障的一环。在输电线路上，还可能发生断线及几种故障同时发生的复合故障。解决这些问题的关键就是在电力系统不正常运行和发生故障时能及时动作而发生信号并动作于跳闸或自动切除故障，减小故障范围。这就是继电保护的作用和意义，所以说继电保护是电力系统中的重要组成部分,在电力系统中起着尤为重要的作用。电力系统在运行时，各种电气设备都有可能出现故障和不正常运行状态，故障和不正常运行状态若不及时正确处理，都有可能引发事故。电力系统各电气元件之间通常用断路器相互连接，每台断路器都装有相应的继电保护装置，可以向断路器发出跳闸脉冲。继电保护装置是以各电气元件或线路作为被保护对象的，其切除故障的范围是断路器之间的区段。为了完成继电保护所担负的任务，显然应该要求它能够正确地区分系统正常运行与发生故障或异常运行状态之间的差别，以实现保护。继电保护装置一般情况下，都是由测量部分、逻辑部分和执行部分三个部分组成。对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性、速动性、灵敏性、可靠性。基本要求之间，有的相辅相成，有的互相制约，需要针对不同的使用条件，分别地进行协调。继电保护是一门理论和实践并重的专业。为掌握继电保护的性能及其在电力系统故障时的动作行为，既需要运用所学课程的理论知识对系统故障情况和保护装置动作行为分析，还需对继电保护装置进行实验室试验。在电力系统动态模型上试验，现场人工故障试验以及在现场条件下的试运行。仅有理论分析不能认为对保护性能的了解是充分的，只有经过各种严格的试验，试验结果和理论分析基本一致。并满足预定的要求，才能在实践中采用。因此，要搞好继电保护工作不仅要善于对复杂的系统运行和保护性能问题进行理论分析，还必须掌握科学的实验技术，尤其是现场条件下进行调试和实验的技术。电力系统继电保护是一门综合性专业课程，它奠基于理论电工、电机学和电力系统等基础理论，还与电子技术、通信技术、计算机技术和信息科学等新理论新技术有着密切的关系。我的设计题目是黑山变电所一次主变的继电保护设计。在上学期的专业课学习中，我已经接触并学习了关于继电保护方面的有关内容。特别是线路上的纵差保护、变压器的纵差保护、变压器油箱内的气体保护以及变压器相间短路的后备保护和过负荷保护。我们知道，只有将主变的继电保护方案设计合理，具有可行性，整个系统的运行才能够稳定，具备经济效益。通过在校外实习的参观中，我了解到目前的变电所都已采用了微机保护来实现变电所的综合自动化。[2]国内外现状及发展趋势：随着电力在世界各国能源和经济发展中作用的日益增长，能源建设以电力为中心已经成为目前不可更改的战略。电力是现代社会实用最广，需求最快的能源，因为电力可以实现一切形式能源的相互转化，所有的一次能源都能转换成电力，而电力又可以方便地转换成光、热等作用，同时，电力在终端使用时是最清洁的能源。由于这些特性，使电力在技术进步和社会经济发展中起着极其重要的作用。中国的电力工业从1882年至1949年，经过67年装机容量只达到1.85GW；而在1949年新中国成立之后的半个世纪中，中国的电力工业取得了迅速的发展，平均每年以10%以上的速度在增长，到1998年全国装机容量已达到277GW以上，跃居世界第2位。特别是进入本世纪90年代以来，我国的电力平均每年新增装机容量17多GW，实现装机容量8年翻一番，终于缓解了近50年的持续缺电局面，使电力供应有所缓和；同时从1998年开始撤消电力部、成立国家电力公司，以此为标志，在中国结束了由国家垄断电力的局面，由此向建立统一、竞争、有序的电力市场迈进，逐步与国际接轨，与国际电力改革潮流一致。电力供应缓和的出现、国家电力公司的成立及电力市场的起步，是我国电力工业在20世纪末所出现的具有历史性意义的2件大事。进入21世纪后，我国电力仍将以较高的速度和更大的规模发展，电源和电网建设的任务仍很重，同时，电力的发展还要合乎可持续发展战略，并受到环境的严重制约；还将接受全球范围内电力体制改革和技术创新能力的挑战，使之在技术上、管理上适应电力市场化体制和竞争需要；将迎接全球和地区经济一体化挑战，使电网互联范围不断扩大.2005年进入四季度后，随着大批新增机组的投产，电力供需形势将有明显好转，电力缺口有较大幅度下降，但部分地区仍然紧张。2005年冬到2006年春我国电力缺口约为1500万千瓦，主要集中在华北、南方和华中地区，华东、东北、西北地区电力供需基本可以平衡。.今后，我国将从各个方面完善电力行业健康发展的长效机制，建立符合市场经济特点和电力行业发展规律的投资体制，保证电力投资增长与需求增长相适应，保证各类电力投资者得到公平对待。目前以电力为中心的能源战略是世界潮流。世界能源理事会和国际应用系统分析研究所对二十一世纪的能源结果认为：世界能源利用必然向更灵活、更便利、更洁净的方向发展。因此，作为能源资源中油气资源不足的中国，更应比其他国家更加注重国民经济和人民生活的电气化。此外，电力在越来越大的程度上决定经济增长，电力是技术进步的提前，使用电力可以节约一次能源等因素更加预示了以电力为中心的能源战略仍是长久的世界发展趋势。随着科学技术水平的提高，微电子技术，计算机技术和通信技术的发展，变电站综合自动化技术也得到了迅速发展，近几年来，变电站综合自动化已成为热门话题，引起了电力工业部门的注意和重视，并成为当前我国电力工业推行技术进步的重点之一，之所以如此是因为随着当前我国电力工业和电力系统的发展对变电站的安全，经济运行要求越来越高，实现变电站综合自动化可以提高电网的安全，经济运行水平，减少基建投资并为无人值班提供了手段。无人值班变电站又称无人职守变电站，是指没有经常性运行值班人员的变电站该站的运行状态（包括必须的各种量值，潮流方向，开关电器的位置，变压器调压分接头位置，补偿电容器投切组数等）经本站的微机远动终端装置RTU处理后，再经远动通道传送至上一级电业主管部门的计算机系统，并在监视器CRT和系统模拟屏上显示出来，亦可打印制表，供调度值班人员随时监视查询。通过对近年来电力系统中变电所自动化现状的分析,客观地反映了我国目前变电所自动化的发展现状及技术水平.提出了集中式、分布式及部分功能集中部分功能分布式变电所综合自动化系统总体配置的想法.这几种方式的综合自动化结构,是适合我国国情的最好方式,随着科学技术水平的不断发展,变电所自动化水平将得到很大的提高,也将为祖国建设发挥其应有的作用.变电所由主接线、主变压器、高低压配电装置，继电保护和控制系统、所用电和直流系统、远动和通信系统、必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统，继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。一般变电所需装2～3台主变压器；330千伏及以下时，主变压器通常采用三相变压器，其容量按投入5～10年的预期负荷选择。此外，对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求。变电所继电保护分系统保护（包括输电线路和母线保护）和元件保护（包括变压器、电抗器及无功补偿装置保护）两类。变电所的控制方式一般分为直接控制和选控两大类，前者指一对一的按纽控制。对于控制对较多的变电所，如采用直接控制方式，则控制盘数量太多，控制监视面太大，不能满足运行要求，此时需采用选控方式。选控方式具有控制容量大、控制集中、控制屏占地面积较小等优点；缺点是直观性较差，中间转换环节多。二、课题预期目标及主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）大良变电所一次主变继电保护设计主要内容包括变电所运行方式分析、参数及短路电流计算、选定主变的继电保护方案，进行保护定值整定计算及灵敏度校验。选定大顺输电线电线的继电保护方案，进行保护定值整定计算及灵敏度校验。选定各保护所用的继电器型号。绘制如下图纸：大良变电所一次主接线；大良变电所保护配置示意图或主接线原理图；主继电保护装置展开图。根据设计任务书的要求，首先我仔细阅读任务书中的要求，了解各项参数及设备相关型号和运行情况，然后查阅有关资料，对设备的运行方式进行系统的分析比较，确定利于系统运行的方式，使设计具有可行性。由所选定的运行方式进行相关的计算。在变电所继电保护设计中，主要包括两大部分的计算，即短路电流计算和整定计算。计算短路电流的目的主要是为了选择电气设备或对这些设备提出技术要求；评价并确定继电保护方案，为继电保护设计与调试提供依据。继电保护整定计算的基本任务，就是要对各种继电保护给出整定值；而对电力系统中的全部继电保护来说，则需编制出一个整定方案以进行以后的设计。在计算过程中，由于各种继电保护适应变电所运行变化的能力都是不同的，因而继电保护方案也不是一成不变的。随着电力系统运行情况的变化，当超出预定的适应范围时，就需要对全部或部分继电保护重新进行整定，以满足新的运行需要来使系统正常运行。在此次设计中，继电保护的整定计算是重要的一部分，为了将这部分设计内容做得更为合理，我将变电所继电保护的整定计算进行合理的规划：（1）按所给参数进行短路计算，确定短路类型，进行分支系数的计算。并对短路故障进行分析。（2）按同一功能的保护进行整定计算，列出保护定值清单。（3）对整定结果进行分析比较，以选出最佳方案，画出不同时段的配置图。根据短路计算的结果，确定合适的运行方式，再进行合理的整定计算。整定计算应考虑以下原则：[1]继电保护和自动装置应简单可靠，使用的元件和接点应尽量少，接线回路简单，运行维护方便在能够满足